KR100503383B1 - Apparatus of connecting sensor cable for load lock chamber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로드 락 챔버의 승강축의 회전 위치를 감지하기 위한 광센서에 연결되는 센서 케이블 연결장치에 관한 것으로, 광센서와 전기적으로 연결되고 승강축의 일단에 결합되어 승강축과 함께 연동되는 센서 블록과 로드 락 챔버의 저면에 설치되는 센서 케이블 트레이가 센서 케이블을 내장하면서 엘보우 결합된 케이블 아암에 의해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a sensor cable connecting device connected to an optical sensor for detecting the rotational position of the lifting shaft of the load lock chamber, the sensor block electrically connected to the optical sensor and coupled to one end of the lifting shaft and interlocked with the lifting shaft; A sensor cable tray installed at the bottom of the load lock chamber is electrically connected by an elbow-coupled cable arm with a sensor cable therein.
따라서, 본 발명은 승강축의 상하운동에 따라 견인되는 센서 케이블을 대신하여 센서 케이블을 내장한 아암과 엘보우를 사용하여 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있다.Therefore, the present invention can fundamentally prevent disconnection due to hardening of the sensor cable by using an arm and an elbow having a sensor cable instead of the sensor cable to be pulled according to the vertical movement of the lifting shaft.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 장비의 로드 락 챔버의 엘리베이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하운동하는 센서 블럭에 연결되는 센서 케이블의 전기적인 접속을 개선하여 상하로 견인되는 센서 케이블의 단선을 방지할 수 있는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치에 관한 것이다. The present invention relates to an elevator of a load lock chamber of equipment for performing a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to improve the electrical connection of the sensor cable connected to the vertically moving sensor block of the sensor cable to be pulled up and down The present invention relates to a sensor cable connection device of a load lock chamber that can prevent disconnection.
일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정을 수행하기 위하여 공정이 진행될 공정 챔버 내부로 웨이퍼를 로딩하기 전에 고진공과 같은 공정 챔버 내부의 환경으로 인해 웨이퍼에 급격한 변화가 발생하지 않도록 공정 조건에 근접한 조건을 갖는 로드 락 챔버에 웨이퍼를 장착한다. In general, a load having a condition close to a process condition so that a sudden change in the wafer does not occur due to an environment inside the process chamber such as high vacuum before loading the wafer into the process chamber where the process is to be performed to perform the manufacturing process of the semiconductor device. Place the wafer in the lock chamber.
로드 락 챔버 내에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위하여 보통, 일정한 갯수의 웨이퍼를 장착한 웨이퍼카세트를 카세트 이송아암에 의해 로드 락 챔버 내로 로딩/언로딩시키며, 로드 락 챔버 내에 웨이퍼카세트를 그냥 둔 상태에서 웨이퍼만을 웨이퍼 이송아암에 의해 공정 챔버로 로딩/언로딩시킨다. In order to load / unload wafers into the load lock chamber, a wafer cassette loaded with a certain number of wafers is usually loaded / unloaded into the load lock chamber by a cassette transfer arm, and the wafer cassette is left in the load lock chamber. Only the wafer is loaded / unloaded into the process chamber by the wafer transfer arm.
반도체 소자의 제조공정에 사용되는 로드 락 챔버를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the accompanying drawings, the load lock chamber used in the manufacturing process of the semiconductor device is as follows.
도 1은 종래의 기술에 따른 로드 락 챔버를 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다. 1 is a side cross-sectional view illustrating a load lock chamber according to the related art, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
도시된 바와 같이, 로드 락 챔버(10)는 정면에 웨이퍼카세트(1)가 출입하기 위해 도어(20)가 전후로 회동가능하게 설치되며, 하측에 내측으로 장착된 웨이퍼카세트(1)를 수직방향으로 왕복이동시키는 엘리베이터(30)가 구비된다.As shown, the load lock chamber 10 is installed so that the door 20 is rotatable back and forth to allow the wafer cassette 1 to enter and exit the front, and the wafer cassette 1 mounted on the lower side in the vertical direction in the vertical direction. An elevator 30 for reciprocating is provided.
엘리베이터(30)는 로드 락 챔버(10)의 내측에 위치하며 상면에 웨이퍼카세트(1)가 안착되는 승강판(31)과, 승강판(31)의 저면에 수직으로 결합되어 로드 락 챔버(10)의 저면을 관통하는 승강축(32)과, 승강축(32) 일단에 수평방향으로 돌출되어 고정 결합되는 승강부재(33)와, 승강부재(33)를 수직방향으로 이송할 수 있도록 그 일단에 나사결합되는 리드스크류(34)와, 승강부재(33)의 하측으로부터 연장 형성되어 리드스크류(34)의 회전을 지지하는 가이드부재(35)와, 리드스크류(34)를 회전시킬 수 있도록 벨트(36)로 연결되는 모터(37)와, 모터(37)를 제어하는 제어부(38)를 포함한다. The elevator 30 is positioned inside the load lock chamber 10, and is vertically coupled to the lifting plate 31 on which the wafer cassette 1 is seated on an upper surface thereof, and vertically coupled to the bottom of the lifting plate 31. The lifting shaft 32 penetrating the bottom surface of the upper and lower ends, the lifting member 33 protruding in a horizontal direction to one end of the lifting shaft 32 and fixedly coupled thereto, and one end of the lifting member 33 so as to be transferred vertically. A lead screw 34 screwed into the guide member, a guide member 35 extending from the lower side of the elevating member 33 to support rotation of the lead screw 34, and a belt to rotate the lead screw 34. A motor 37 connected to the 36 and a controller 38 for controlling the motor 37 are included.
로드 락 챔버(10)의 승강판(31)에 안착된 웨이퍼카세트(1)로부터 웨이퍼이송아암(미도시)에 의해 웨이퍼가 공정 챔버(미도시)로 하나씩 로딩되거나 그와 반대로 언로딩되면 제어부(38)가 모터(37)를 구동시켜 웨이퍼카세트(1)가 안착된 승강판(31)을 일정 간격으로 승하강시킨다. When the wafers are loaded into the process chamber (not shown) one by one or by the wafer transfer arm (not shown) from the wafer cassette 1 seated on the lifting plate 31 of the load lock chamber 10 or vice versa, the control unit ( 38 drives the motor 37 to raise and lower the lifting plate 31 on which the wafer cassette 1 is seated at regular intervals.
즉, 제어부(38)가 모터(37)를 구동시킴으로써 벨트(36)에 의해 리드스크류(34)가 회전하고, 리드스크류(34)의 회전에 의해 승강부재(33)가 수직방향으로 이동하며, 승강부재(33)의 이동에 의해 승강축(32)과 함께 승강판(31)이 승하강한다.That is, as the control unit 38 drives the motor 37, the lead screw 34 is rotated by the belt 36, and the lifting member 33 is moved in the vertical direction by the rotation of the lead screw 34. The lifting plate 31 moves up and down together with the lifting shaft 32 by the movement of the lifting member 33.
한편, 가이드부재(35)는 승강부재(33)가 수직방향으로 이동시 리드스크류(34)를 따라 슬라이딩됨으로써 승강부재(33)를 가이드한다.On the other hand, the guide member 35 guides the lifting member 33 by sliding along the lead screw 34 when the lifting member 33 moves in the vertical direction.
제어부(38)는 웨이퍼카세트(1)의 위치제어를 위해 기준위치를 설정해야 하고 그 기준위치로부터 필요한 승하강 거리에 대한 제어를 수행한다. The control unit 38 must set a reference position for position control of the wafer cassette 1 and performs control for the required lifting distance from the reference position.
특히, 급속 열처리 공정을 진행하는 RTP(rapid thermal process) 장비의 로드 락 챔버(10)는 승강축(32)을 회전시키는 회전 작동부(40)를 구비한다. 회전 작동부(40)는 트랜스퍼 챔버(미도시됨)가 8각형의 형태를 가지고 있어 이송아암의 로봇 블레이드가 웨이퍼를 핸들링할 수 있도록 웨이퍼카세트의 방향을 로봇 블레이드와 일직선을 유지하도록 승강축(32)을 일정각도 로봇 방향으로 틀어주어야 한다. 승강축(32)의 회전은 승강축(32) 끝단부에 결합된 회전 작동부(40)에 의해 이루어지며, 승강축(32)의 회전 위치는 광센서(41)에 의해 감지되며, 공압 실린더로 작동된다. 이를 위해, 승강축(32)과 함께 연동되면서 수직방향으로 이동하는 승강부재(33) 일단에 센서 블럭(33a)이 마련되고, 센서 블럭(33a) 일단에 광센서(41)가 마련된다. 한편, 승강축(32)과 함께 연동되면서 회전방향으로 이동하는 감지편(42)이 광센서(41)에 의해 감지될 수 있도록 승강축(32)의 일단에 마련된다. 광센서(41)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 감지편(42)과 광센서(41)가 각각 한 쌍을 이루어 승강축(32)이 회전되기 이전의 상태와 회전된 이후의 상태를 감지한다. In particular, the load lock chamber 10 of the rapid thermal process (RTP) equipment having a rapid heat treatment process is provided with a rotary actuator 40 for rotating the lifting shaft (32). The rotary actuator 40 has a transfer chamber (not shown) having an octagonal shape, and the lifting shaft 32 to keep the wafer cassette in line with the robot blade so that the robot blade of the transfer arm can handle the wafer. ) Should be rotated in the direction of robot. Rotation of the lifting shaft 32 is made by the rotary actuator 40 coupled to the lifting shaft 32 end, the rotation position of the lifting shaft 32 is sensed by the optical sensor 41, the pneumatic cylinder It works as To this end, a sensor block 33a is provided at one end of the elevating member 33 moving in the vertical direction while interlocking with the lifting shaft 32, and an optical sensor 41 is provided at one end of the sensor block 33a. Meanwhile, the sensing piece 42 moving in the rotation direction while interlocking with the lifting shaft 32 is provided at one end of the lifting shaft 32 to be detected by the optical sensor 41. As shown in FIG. 2, the light sensor 41 detects a state before and after the lifting shaft 32 is rotated by pairing the sensing piece 42 and the light sensor 41 respectively. do.
한편, 센서 블럭(33a)의 광센서(41)에 전기적 신호를 공급하기 위한 센서 케이블(43)이 접속되고, 센서 케이블(43)은 로드 락 챔버(10)의 저면에 설치된 센서 케이블 트레이(44)로부터 수직방향으로 연장되어 승강축(32)의 상하운동에 따라 상하로 견인된다. On the other hand, a sensor cable 43 for supplying an electrical signal to the optical sensor 41 of the sensor block 33a is connected, and the sensor cable 43 is a sensor cable tray 44 provided on the bottom surface of the load lock chamber 10. Extend in the vertical direction and is pulled up and down in accordance with the vertical movement of the lifting shaft 32.
그러나, 이와 같은 종래의 로드 락 챔버(10)의 센서 케이블(43)은 승강축(32)의 상하운동에 따라 견인되기 때문에 잦은 이동에 의해 경화되어 단선될 우려가 있다. 센서 케이블(43)의 단선은 웨이퍼카세트의 위치상태를 감지하지 못하게 되어 트랜스퍼 챔버 내에서 이송아암의 충돌 사고를 가져올 수 있다. However, since the sensor cable 43 of the conventional load lock chamber 10 is towed along the vertical movement of the lifting shaft 32, there is a possibility that the sensor cable 43 may be hardened and disconnected by frequent movement. The disconnection of the sensor cable 43 may not detect the positional state of the wafer cassette, and may cause an accident of the transfer arm in the transfer chamber.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 승강축의 상하운동에 따라 견인되는 센서 케이블을 대신하여 센서 케이블을 내장한 아암과 엘보우를 사용하여 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있는 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention is to solve such a conventional disadvantage, by using the arm and elbow built-in sensor cable in place of the sensor cable to be pulled in accordance with the up and down movement of the lifting shaft to fundamentally prevent the disconnection by curing of the sensor cable It is an object to provide a sensor cable connection of a load lock chamber that can be prevented.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 로드 락 챔버의 승강축의 회전 위치를 감지하기 위한 광센서에 연결되는 센서 케이블 연결장치에 있어서, 광센서와 전기적으로 연결되고 승강축의 일단에 결합되어 승강축과 함께 연동되는 센서 블록과 로드 락 챔버의 저면에 설치되는 센서 케이블 트레이가 센서 케이블을 내장하면서 엘보우 결합된 케이블 아암에 의해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor cable connection device connected to an optical sensor for detecting a rotational position of an elevator shaft of a load lock chamber, and is electrically connected to an optical sensor and coupled to one end of the elevator shaft. The sensor block and the sensor cable trays installed on the bottom surface of the load lock chamber are interlocked together and are electrically connected by an elbow-coupled cable arm while the sensor cable is embedded therein.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 구비한 로드락 챔버를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치의 엘보우 결합부를 도시한 분해 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 엘보우 내부의 센서 케이블 전기적 접속 구조를 도시한 단면도이다. Figure 3 is a cross-sectional view showing a load lock chamber having a sensor cable connection device according to the present invention, Figure 4 is an exploded cross-sectional view showing the elbow coupling portion of the sensor cable connection device according to the invention, Figure 5 Figure 11 is a cross-sectional view showing a sensor cable electrical connection structure inside the elbow.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치는 급속 열처리 공정을 진행하는 RTP(rapid thermal process) 장비의 로드 락 챔버(10)의 승강축(32)의 회전을 감지하기 위한 광센서(도 2 참조)가 설치된 센서블록(50)에 연결되는 센서 케이블(52)의 전기적 접속을 개선한 것이다. As shown, the sensor cable connection device according to the invention is an optical sensor for detecting the rotation of the lifting shaft 32 of the load lock chamber 10 of the rapid thermal process (RTP) equipment undergoing a rapid heat treatment process (Fig. 2) to improve the electrical connection of the sensor cable 52 connected to the sensor block 50 is installed.
본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치는 광센서와 전기적으로 연결되고 승강축(32)의 일단에 결합되어 승강축(32)과 함께 연동되는 센서 블록(50)과 로드 락 챔버(10)의 저면에 설치되는 센서 케이블 트레이(51)가 센서 케이블(52)을 내장하면서 엘보우 결합된 케이블 아암(53)에 의해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다. The sensor cable connection device according to the present invention is electrically connected to the optical sensor and coupled to one end of the lifting shaft 32 to the bottom surface of the sensor block 50 and the load lock chamber 10 interlocking with the lifting shaft 32. It is characterized in that the sensor cable tray 51 to be installed is electrically connected by an elbow-coupled cable arm 53 while the sensor cable 52 is incorporated therein.
본 발명에 따르면, 케이블 아암(53)은 중간에 엘보우 결합되어 관절운동되며, 케이블 아암(53)의 양끝단은 각각 센서블록(50)과 센서 케이블 트레이(51)에 회전결합된다. 케이블 아암(53) 내부에는 센서 케이블(52)이 내장되어 센서블록(50)과 센서 케이블 트레이(51)를 전기적으로 접속시킨다. 특히, 엘보우 결합부(54)는 다수의 센서 케이블(52) 사이에 전기적을 절연될 수 있는 구조를 이루고 있다. 이를 위해 엘보우 결합부(54)는 케이블 아암(53)의 관절운동을 가능하게 하는 베어링(59)이 결합되고, 베어링(59) 사이에는 관절운동에 따른 변위와 회전운동을 수용하면서도 전기적인 접속상태를 유지할 수 있는 다수의 커넥터(55)가 삽입되어 있다. 각 커넥터(55)는 각 센서 케이블(52)에 대응하도록 연결되며, 플러그(57)와 이를 수용할 수 있는 소켓(56)으로 구성된다. 오목하게 형성된 슬라이딩부(58)가 형성된 소켓(56)에 플러그(57)가 삽입되어 슬라이딩 결합된다. 이와 같이, 커넥터(55)에 의해 접속된 센서 케이블(52)은 작동 중에 센서 케이블(52) 자체의 굽힘이 발생되지 않아 기존의 센서 케이블(52)에서 발생될 수 있는 경화에 의한 단선이 발생되지 않는다. According to the present invention, the cable arm 53 is articulated by elbow coupling in the middle, and both ends of the cable arm 53 are rotatably coupled to the sensor block 50 and the sensor cable tray 51, respectively. A sensor cable 52 is built in the cable arm 53 to electrically connect the sensor block 50 and the sensor cable tray 51. In particular, the elbow coupling portion 54 has a structure that can electrically insulate between the plurality of sensor cables (52). To this end, the elbow coupling portion 54 is coupled to a bearing 59 for enabling joint movement of the cable arm 53, and the bearing 59 is electrically connected while receiving displacement and rotational movement according to the joint movement. A plurality of connectors 55 are inserted that can hold. Each connector 55 is connected to correspond to each sensor cable 52, and is composed of a plug 57 and a socket 56 capable of receiving it. The plug 57 is inserted into the socket 56 having the concave sliding portion 58 formed therein and slidingly coupled thereto. As such, the sensor cable 52 connected by the connector 55 does not bend the sensor cable 52 itself during operation, and thus disconnection due to hardening that may occur in the existing sensor cable 52 does not occur. Do not.
본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the sensor cable connection device according to the invention as follows.
센서블록(50)은 승강부재(33)와 함께 리드 스크류(34)에 의해 상하운동한다. 센서블록(50)에 전기적으로 연결된 센서 케이블(52)은 케이블 아암(53)에 내장되어 센서블록(50)의 상승 및 하강 시 케이블 아암(53)의 엘보우 결합부(54)에서 관절운동되면서 센서 케이블 트레이(51)와 센서블록(50) 사이의 변위차를 수용한다. 도시된 바와 같이, 센서블록(50)이 하강위치에 있을 때는 엘보우 결합부(54)가 완만한 각도를 유지하며, 센서블록(50)이 상승되는 정도에 따라 엘보우 결합부(54)의 내각이 좁혀진다. 케이블 아암(53) 내부에 내장된 센서 케이블(52)은 센서 케이블(52) 자체의 굽힘이 없이 엘보우 결합부(54) 내에서 컨넥터(55)의 슬라이딩 결합에 의해 슬라이딩 접촉되면서 굽혀진다. 따라서, 센서 케이블(52)의 경화에 의한 단선이 발생되지 않으며, 센서블록(50)과 센서 케이블 트레이(51) 사이에 전기적 신호가 안정적으로 전달될 수 있다.The sensor block 50 moves up and down by the lead screw 34 together with the elevating member 33. The sensor cable 52 electrically connected to the sensor block 50 is embedded in the cable arm 53 and articulated at the elbow coupling portion 54 of the cable arm 53 when the sensor block 50 is raised and lowered. The displacement difference between the cable tray 51 and the sensor block 50 is accommodated. As shown, when the sensor block 50 is in the lowered position, the elbow coupling portion 54 maintains a gentle angle, and the inner angle of the elbow coupling portion 54 is increased according to the degree to which the sensor block 50 is raised. Narrows. The sensor cable 52 embedded in the cable arm 53 is bent while slidingly contacted by the sliding engagement of the connector 55 in the elbow coupling portion 54 without the bending of the sensor cable 52 itself. Therefore, disconnection due to hardening of the sensor cable 52 does not occur, and an electrical signal may be stably transmitted between the sensor block 50 and the sensor cable tray 51.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 승강축의 상하운동에 따라 연동되는 센서 블록과 로드 락 챔버의 하부에 설치된 센서 케이블 트레이를 전기적으로 연결시키기 위해서 기존의 승강축을 따라 견인되던 센서 케이블을 대신하여 관절운동하는 케이블 아암 내부에 센서 케이블을 내장함으로써 기존의 센서 케이블을 생략할 수 있어 센서 케이블의 경화에 의한 단선을 근본적으로 방지할 수 있는 효과를 가져올 수 있다. As described above, according to the present invention in order to electrically connect the sensor block and the sensor cable tray installed in the lower portion of the load lock chamber in accordance with the up and down movement of the elevating shaft joint movement instead of the sensor cable that was pulled along the existing elevating shaft By embedding the sensor cable inside the cable arm, the existing sensor cable can be omitted, which can fundamentally prevent disconnection due to the hardening of the sensor cable.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로드 락 챔버의 센서 케이블 연결장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is just one embodiment for implementing the sensor cable connection device of the load lock chamber according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the claims below As described above, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
도 1은 종래의 기술에 따른 로드 락 챔버를 도시한 측단면도, 1 is a side cross-sectional view showing a load lock chamber according to the prior art;
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도,2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 센서 케이블 연결장치를 구비한 로드락 챔버를 도시한 단면도, 3 is a cross-sectional view showing a load lock chamber having a sensor cable connection device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 엘보우 결합부를 도시한 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view showing the elbow coupling portion according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 커넥터를 도시한 단면도.5 is a sectional view of a connector according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
50 ; 센서블록 51 ; 센서 케이블 트레이 50; Sensor block 51; Sensor cable tray
52 ; 센서 케이블 53 ; 케이블 아암 52; Sensor cable 53; Cable arm
54 ; 엘보우 결합부 55 ; 커넥터 54; Elbow coupling part 55; connector
56 ; 소켓 57 ; 플러그 56; Socket 57; plug
58 ; 슬라이딩부 59 ; 베어링 58; Sliding part 59; bearing
Claims (3)
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Citations (4)
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- 2003-02-04 KR KR10-2003-0006976A patent/KR100503383B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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